低成本光镊装置在荧光定量检测中的应用*

唐宏武 曹迪 李诚予 庞代文

(武汉大学化学与分子科学学院 生物医学分析化学教育部重点实验室 湖北武汉430072)

1970年，美国科学家Ashkin［1］在试验中发现，当一束平行激光入射到微米级别的微球上时，激光对微球存在一个沿光传播方向的推力，之后发现当一束高度会聚的激光束入射到微球上时，对小球有一个指向光强最强处的拉力。结合这两种现象，Ashkin［2］在1986年发明了光镊这种微球操纵工具。

最近几十年来，我国在光镊技术理论研究和应用方面都有了很大的发展。在学科交叉领域，光镊光源是单色性优良的激光，可以用于对特定光谱的激发，现在已经发展出光镊与拉曼光谱结合的光镊-拉曼光谱探测等新技术［3］。我国现有高校进行光镊研究的实验室一般使用专业科研级别的光镊装置，其价格较高，使光镊的教学普及受到很大的限制。我们希望利用国产的正置显微镜代替昂贵的进口倒置显微镜搭建一个光镊系统，同时采用光镊的捕获光源作为荧光基团的激发光源，通过微球富集靶分子，实现靶分子的定量检测。因此，激光既是光镊光源，也是荧光信号的激发光源。DNA检测在核酸特定序列分析、基因研究和癌症早期诊断等方面具有十分重要的作用。本实验以含有64个碱基的人乳头瘤病毒16的DNA(T-16)为靶DNA分子，通过夹心法将其定量捕获于微球表面，并通过本实验装置对其进行定量检测。

1 光镊原理

光镊又称单光束梯度力光阱，是利用一束高度会聚的激光生成一个三维的光梯度力阱，对微球进行捕获和操控的技术，利用的是光与物质之间相互作用的力学效应［4］。……